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アプローチと着陸テスト
アプローチおよび着陸テストは、 1977 年 2 月から 10 月にかけて行われた、スペース シャトルエンタープライズのプロトタイプ機による 16 回の地上走行および飛行試験のシリーズであり、機体の飛行特性をテストするために実施されました。16 回の地上走行および飛行試験のうち、11 回はエンタープライズがシャトル輸送機(SCA)に結合されたままでしたが、最後の 5 回はシャトルが SCA から切り離され、搭乗した乗組員が宇宙船を操縦して着陸しました。
背景
スペースシャトル計画は、再利用可能な宇宙船を導入することで宇宙飛行のコストを削減する試みとして、1960年代後半に始まりました。最終的に合意された設計は、再利用可能なスペースプレーン、使い捨ての外部燃料タンク、再利用可能な固体燃料ロケットブースターを特徴としていました。最終的に「オービター」として知られるようになったスペースプレーンの製造契約は、ノースアメリカンロックウェル（後のロックウェルインターナショナル）に授与され、最初の完成したオービターは1976年にロールアウトされました。当初はコンスティチューションと名付けられる予定でしたが（完成が米国建国200周年の年であったため）、スタートレックのファンによる手紙運動により、ジェラルドフォード大統領は プロトタイプの名前をエンタープライズに変更するよう説得しました。[1] 1976年9月17日に公開され、スタートレックのキャスト数名が出席しました。[1]
テストプログラム
オービターの運用開始に伴い、NASAはエンタープライズを使用して、シャトル計画のために設置したすべてのシステムが設計どおりに機能することを確認するための広範なテスト プログラムを開始しました。 [2]これらのテストには、オービターの飛行特性をテストするために計画された飛行テストだけでなく、発射台のシステムと手順の地上テストも含まれていました。1977 年 1 月、エンタープライズはカリフォルニア州パームデールのロックウェル工場からエドワーズ空軍基地のドライデン飛行研究センターに陸路で運ばれ、NASA によってアプローチおよび着陸テスト(ALT)と名付けられたプログラムの飛行テスト段階が開始されました。
クルー
このプログラムは 1977 年 2 月から 10 月まで続き、探査機には 2 人組の乗組員が割り当てられました。
クルー1
ヘイズ氏は以前、アポロ13号の月着陸船パイロットとして飛行しており、当初のSTS-2ミッションの指揮官に任命された。[注 1]フラートン氏は後にSTS-3のパイロットとして飛行し、STS-51-Fの指揮官となった。
クルー2
この乗組員は後にSTS-2で飛行した。エングルは元々 X-15の USAF パイロットであり、NASA に加わる頃にはすでに宇宙飛行士の資格を得ていた。彼はSTS-51-Iで 2 回目のシャトルミッションを遂行した。[注 2]トゥルーリーはSTS-8の船長として 2 回目のシャトルミッションを遂行した。
シャトル運搬機
交代でオービターの乗務を担当する 2 人のシャトル乗務員に加え、プログラム全体を通じてボーイング 747 シャトル輸送機(SCA) に飛行乗務員が配属されました。この乗務員は、機長と副操縦士、および 2 人の航空エンジニアで構成されていました。
代替
エンタープライズは、 ALT キャプティブ飛行 (上) とフェリー飛行 (下) のためにシャトル輸送機と結合しました。キャプティブ飛行中の機首の位置が高いことに注目してください。
ALT プログラムは 3 つのフェーズに分かれています。[4]最初のフェーズは「タクシー テスト」フェーズと呼ばれ、SCA とオービターが結合編隊を組んでエドワーズ空軍基地でタクシー テストを実施し、オービターを乗せた航空機のタキシング特性を検証しました。これらのテストでは、航空機に結合されたオービター以外はオービターは一切関与しなかったため、結果的に電源がオフで無人のままでした。合計 3 回のタクシー テストが 1977 年 2 月 15 日に実施されました。これに続いて、プログラムは次のフェーズに移行しました。
捕獲飛行
ALT の拘束飛行フェーズでは、SCA とオービターの組み合わせを飛行させ、オービターと結合した状態での SCA の飛行特性のテストと、飛行中のオービター システムの初期テストを行いました。これは 2 つのフェーズに分かれています。
捕獲 – 不活性
オービターに結合した状態で航空機の飛行特性と操縦特性をテストするために、合計 5 回の拘束不活性飛行が計画されました。タクシー テストと同様に、このテストでもオービターは SCA に結合されただけで、動力も乗員も付いていません。
キャプティブ – アクティブ
キャプティブアクティブ飛行は、オービターの自由飛行中にエンタープライズがSCA から分離するために必要な最適なプロファイルを決定することを目的としていました。また、オービターの乗組員の手順を改良およびテストし、オービターのシステムの運用準備を確実にすることも目的としていました。これら 3 回の飛行では、エンタープライズはSCA に結合されたままでしたが、動力が供給され、乗組員も搭乗していました。
自由飛行
飛行試験の最終段階は自由飛行であった。エンタープライズはSCAに結合され、発射高度まで運ばれ、その後エドワーズ空軍基地の滑走路に着陸するために切り離された。これらの飛行の目的は、軌道からの典型的な進入および着陸プロファイルで、オービター自体の飛行特性をテストすることであった。[5] [6] [7]
着陸と接近のテストでは、後のフェリー飛行で採用されたものよりも長い機首支柱が、747 に対するシャトルの迎え角を増加させた。オービタが切り離される前に、747 のエンジンはフルパワーに設定され、2 機の航空機は浅い急降下に入った。上昇した空気速度とシャトルのより高い迎え角が組み合わさって、十分な差動揚力が生成され、シャトルは 747 を効果的に支えるようになった。3つの取り付けポイントのロード セルが力を監視し、取り付けが十分な張力になったときに乗組員に通知した。その後、爆発ボルトを使用して 2 機の航空機間の機械的接続が切断され、シャトルは事実上 747 を落下させた。 [8]シャトルの乗組員は、分離時に上向きの衝撃を感じたと報告した。その後、2 機は分離を最大限にするために反対方向に旋回した。シャトルは操縦性を評価するためにさらに旋回を行い、着陸に向けて滑空した。[9]
8月から10月にかけて合計5回の自由飛行が行われた。最初の3回は、飛行中にSCAに搭載されたときに抗力を減らすことを目的とした空力テールコーンを装着したままだった。最後の2回はテールコーンを取り外し、ダミーのメインエンジンとOMSポッドを備えたオービターを完全運用構成にした。[10] エンタープライズはこれらの飛行で機首に取り付けられたエアデータプローブを使用した。これら5回の飛行は、エンタープライズが単独で飛行した唯一の時間であった。[11] [12]
コロンビア号（STS-2）とディスカバリー号（STS-51-I ）での飛行ミッションを終えた後、エングルは、運用中のオービターの飛行と操縦特性はエンタープライズ号のものと類似していたが、運用中の宇宙船よりもはるかに軽量だったため、プロトタイプではより急な姿勢で飛行しなければならなかったと報告した。[13]
フェリー便
自由飛行試験に続いて、エンタープライズはフェリー飛行試験の準備を整えた。これは、着陸地点と発射地点の間の飛行期間中、SCA/オービター構成が実行可能であることを確認することを目的としていた。[14]
ALTフライトリスト
ALTの後
飛行試験プログラムの終了後、エンタープライズは外部燃料タンクとSRBをフルアップの打ち上げ構成にして試験を受け、運用開始と最初の運用オービターの初打ち上げに先立ち、「スタック」自体の構造応答と打ち上げ手順の両方を試験した。これらの試験ではまず、エンタープライズはアラバマ州ハンツビルのマーシャル宇宙飛行センターにある動的構造試験施設に運ばれ、そこで完全なスタックに対して垂直地上振動試験が行われ、さまざまなシナリオに対する構造応答が評価された。次に、オービターはフロリダ州ケネディ宇宙センターに飛行し、ロケット組立棟でのスタックの組み立て手順、VABから発射台への輸送手順、およびシャトルの打ち上げに使用するLC-39の設備と手順の適合性確認を試験した。
ビデオギャラリー
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スペースシャトルエンタープライズ747の離陸
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スペースシャトルエンタープライズ747分離
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スペースシャトルエンタープライズ着陸
注記
- ^ヘイズは、 ジャック・ルースマをパイロットとして1979年7月に打ち上げが予定されていたSTS-2ミッションの船長に任命され、スカイラブ宇宙ステーションをより高い軌道に乗せるための遠隔操作回収システムを搭載することになっていた。システムの運用開始が遅れたため、このミッションは中止となり、ヘイズは1979年6月にNASAを去った。[3]
- ^エングルは アポロ17号の月着陸船パイロットとして飛行する予定だったが、ハリソン・シュミットに交代した。地質学者のシュミットはアポロ18号の飛行が予定されていたが、このミッションは1970年9月の予算削減によりキャンセルされた。科学界から訓練を受けた科学者を月へ行かせるよう圧力がかかった結果、エングルはアポロ17号の乗組員から外され、代わりにシュミットが搭乗した。
参考文献
- ^ ab 「現実の『エンタープライズ』、宇宙飛行準備完了」ユージーン・レジスター・ガード。AP通信。1976年9月18日。3Aページ。
- ^ 「スペースシャトルのロケット機がまもなく飛行」サラソタ・ヘラルド・トリビューン。UPI。1976年9月12日。11Aページ。
- ^ カーニー、エミリー（2017年5月14日）。「最後の大活躍：スカイラブの1978-1979年の無人ミッション」全米宇宙協会。 2021年3月9日閲覧。
- ^ スペースシャトルのアプローチと着陸テストに関するファクトシート 2009年9月17日アーカイブ、Wayback Machineより 「スペースシャトル年表」より; 2008年11月3日アクセス
- ^ 「宇宙飛行のマイルストーンが7月に到達」サラソタ・ヘラルド・トリビューン（ワシントン・ポスト/LAタイムズ）。1977年4月11日、13Aページ。
- ^ 「シャトルの初単独飛行、金曜日」。ビーバー郡タイムズ。UPI。1977年8月11日。p. A2。
- ^ 「スペースシャトル単独飛行は大成功」ミルウォーキー・センチネル（ロサンゼルス・タイムズ）。1977年8月13日、3ページ、パート1。
- ^ アプローチおよび着陸試験評価チーム（1978年2月）。スペースシャトルオービターのアプローチおよび着陸試験：最終評価レポート（PDF）。ヒューストン：アメリカ航空宇宙局リンドン・B・ジョンソン宇宙センター。 2021年2月19日閲覧。
- ^ ウィルフォード、ジョン・ノーブル（1977年8月13日）。「スペースシャトルが滑空して着陸、初の単独飛行テストに合格」ニューヨーク・タイムズ。 2021年2月21日閲覧。
- ^ ab NASA – Dryden Flight Research Center (1977). 「Shuttle Enterprise Free Flight」NASA。2013年3月7日時点のオリジナルよりアーカイブ。 2007年11月28日閲覧。
- ^ 「テストは不安定、しかしシャトルは安全に着陸」。フリーランス・スター。バージニア州フレデリックスバーグ。AP通信。1977年10月27日。15ページ。
- ^ 「スペースシャトルの着陸は困難」。ロディ・ニュースセンチネル。UPI。1977年10月27日。22ページ。
- ^ 「ジョー・H・エングル」、NASAジョンソン宇宙センター口述歴史プロジェクト、2004年6月3日。
- ^ Astronautix.com 2010年1月22日アーカイブ、Wayback Machine 2008年11月3日アクセス
- ^ ab 「スペースシャトルオービター進入および着陸テスト最終評価レポート」（PDF）。NASA技術レポートサーバー。NASA。1978年2月。 2024年4月12日閲覧。